Ako funguje mobilná komunikácia? Ako funguje mobilný telefón

Schéma mobilného zariadenia. Stále neviem pochopiť a predstaviť si, ako je možné umiestniť niekoľko miliónov tranzistorov na jeden štvorcový milimeter procesora. Nielen na ich umiestnenie, ale aj na to, aby fungovali a vyrábali procesory v priemyselnom meradle, milión jednotiek naraz. A výrobcovia telefónov sľubujú, že vydajú ešte menšie procesory a výkonnejšie telefóny.

Ak chcete zistiť telefónne zariadenie, zistite Princíp fungovania GSM mobile communications napísal túto recenziu.

Zobraziť viac

Ďalej môžete nájsť a prečítať si o štruktúre mobilného telefónu a jeho hlavných funkčných komponentoch. Nájsť diagramy mobilných zariadení. Naučte sa princíp fungovania mobilného telefónu a prevádzkovú schému GSM kanála. Dizajn a obvody mobilných telefónov štandardu GSM.

Náhradné diely a opravy mobilných telefónov.

Skladujte náhradné diely a komponenty pre telefóny, tablety, smartfóny

radiomaster.net- iná internetová služba, ktorá poskytuje sťahovanie schém telefónnych zariadení a pokynov pre jednoduché a mobilné telefóny a iné zariadenia do počítača alebo telefónu. Schémy mobilného telefónu sa sťahujú zo stránky zadarmo, bez reklamy a SMS, priamo z tejto stránky. V čase písania tejto recenzie si môžete zadarmo stiahnuť schémy zapojenia pre mobilné telefóny pre viac ako 600 modelov mobilných zariadení.

market.yandex.ru- vyhľadávanie a nákup náhradných dielov pre mobilné telefóny a mobilné telefóny prostredníctvom nenahraditeľnej služby Yandex.Market. Ako vždy, pre používateľov služby je výhodné triediť a vyhľadávať diely telefónov podľa ceny a najbližšieho miesta predajne náhradných dielov pre mobilné telefóny.

Telefónne prístroje určené na prevádzku v telefónnych sieťach obsahujú tieto povinné prvky: mikrofón a telefón kombinovaný do slúchadla, zvonenie, transformátor, izolačný kondenzátor, volič a pákový spínač. Na schémach elektrických obvodov je telefónny prístroj označený písmenom E.

Pozrime sa stručne na účel hlavných prvkov telefónu.

Mikrofón sa používa na prevod zvukových vibrácií reči a elektrického signálu zvukovej frekvencie. Mikrofóny môžu byť uhlíkové, kondenzátorové, elektrodynamické, elektromagnetické, piezoelektrické. Môžu byť rozdelené na aktívne a pasívne. Aktívne mikrofóny priamo premieňajú zvukovú energiu na elektrickú energiu. V pasívnych mikrofónoch sa zvuková energia premieňa na zmenu niektorého parametra (najčastejšie kapacity a odporu). Na prevádzku takéhoto mikrofónu je potrebný pomocný zdroj energie.

V sériovo vyrábaných telefónnych prístrojoch sa spravidla používajú uhlíkové mikrofóny, pri ktorých sa vplyvom zvukových vĺn mení elektrický odpor uhlíkového prášku umiestneného pod membránou. Najpoužívanejšími mikrofónovými kapsulami sú typy MK-10, MK-16, ktoré majú dosť vysokú citlivosť (popísané zariadenia využívajú hlavne uhlíkové mikrofóny). Na schémach zapojenia je mikrofón označený latinskými písmenami VM.

Je potrebné poznamenať, že v poslednom čase je množstvo telefónnych prístrojov vybavených aj kondenzátorovými mikrofónmi typu MKE-3, KM-4, KM-7.

Telefón je zariadenie určené na premenu elektrických signálov na zvuk a navrhnuté tak, aby fungovalo v podmienkach namáhania ľudského ucha. V závislosti od konštrukčných vlastností sa telefóny delia na elektromagnetické, elektrodynamické, s diferenciálnym magnetickým systémom a piezoelektrické. V telefónnych prístrojoch sú najrozšírenejšie telefóny elektromagnetického typu. V takýchto telefónoch sú cievky pevné. Vplyvom prúdu tečúceho v cievkach vzniká striedavé magnetické pole, poháňajúce pohyblivú membránu, ktorá vydáva zvukové vibrácie. V moderných telefónnych prístrojoch sa používajú v

hlavne telefónne kapsuly typu TK-67 av zariadeniach zastaraných dizajnov - tiež TK-47 a TA-4.

Pracovné frekvenčné pásmo pre mikrofóny a telefóny používané v telefónnych prístrojoch je približne 300...3500 Hz. Na schémach obvodov je telefón označený latinskými písmenami BF.

Pre jednoduché používanie sú mikrofón a telefón spojené v slúchadle.

Vyzváňacie zariadenie sa používa na prevod striedavého vyzváňacieho signálu na zvukový signál. Používajú sa elektromagnetické alebo elektronické zvoniace zariadenia. Prvým z nich je jednoduchý alebo dvojitý cievkový zvon. Zvukový signál sa vytvára ako výsledok úderu úderníka do zvonových pohárov. Prúd pretekajúci v cievkach s frekvenciou 16...50 Hz vytvorí striedavé magnetické pole, ktoré uvedie do pohybu kotvu s úderníkom. Pri telefonovaní sa spravidla používajú permanentné magnety, ktoré vytvárajú určitú polaritu magnetického obvodu, preto sa takéto hovory nazývajú polarizované. Odpor vinutia zvončeka proti jednosmernému prúdu je 1,5...3 kOhm, prevádzkové napätie je 30...50 V. Na schémach zapojenia je zvonček označený latinskými písmenami HA.

Elektronické zvoniace zariadenie premieňa signál zvonenia na zvukový tón, ktorý dokáže imitovať napríklad spev vtáka. Ako akustický žiarič sa používa telefón alebo piezoelektrické zvonenie VP-1. Takéto zvoniace zariadenia sa používajú napríklad v moderných telefónnych prístrojoch TA-1131 „Lana“, TA-1165 „Stella“ atď. Elektronické zvoniace zariadenia sú vyrobené pomocou tranzistorov.

Transformátor telefónneho prístroja je určený na prepojenie jednotlivých prvkov hovoriacej časti a zosúladenie ich odporov so vstupným odporom účastníckej linky. Okrem toho vám umožňuje eliminovať takzvaný lokálny efekt, o ktorom sa bude diskutovať nižšie. Transformátory sa vyrábajú s oddelenými vinutiami alebo vo forme autotransformátorov.

Oddeľovací kondenzátor slúži ako prvok na pripojenie volajúceho zariadenia k účastníckej linke v pohotovostnom režime a režime prijímania hovorov. Tým je zabezpečená takmer nekonečne vysoká odolnosť telefónu voči jednosmernému prúdu a nízka odolnosť voči striedavému prúdu. V telefónnych prístrojoch sa používajú izolačné kondenzátory typu MBM a K73-P s kapacitou 0,25...1 μF a menovitým napätím 160...250 V.

Komunikátor vysiela impulzy voľby do účastníckej linky, aby sa vytvorilo požadované spojenie. Impulzy sa používajú na periodické zatváranie a otváranie linky. Moderné telefóny používajú mechanické a elektronické dialery. Otočný mechanický číselník má kotúč s desiatimi otvormi. Keď sa disk otáča v smere hodinových ručičiek, pružina mechanizmu číselníka sa navinie. Po uvoľnení disku sa pôsobením pružiny otáča v opačnom smere a kontakty, ktoré spínajú účastnícku linku, sa periodicky otvárajú. Požadovaná rýchlosť a rovnomernosť otáčania disku je dosiahnutá prítomnosťou odstredivého regulátora alebo trecieho mechanizmu. Vytváranie impulzov s voľným pohybom kotúča zabezpečuje ich stabilnú frekvenciu a požadovaný interval medzi balíkmi impulzov zodpovedajúci dvom susedným číslicam volaného čísla. Požadovaný interval je zabezpečený vďaka tomu, že počet rozopnutí impulzných kontaktov je zvolený vždy o jeden až dva viac ako je počet impulzov, ktoré je potrebné dodať do linky. To zaisťuje zaručenú prestávku medzi dávkami impulzov (0,2...0,8 s). V tomto prípade tieto extra impulzy nevstupujú do linky, pretože v tomto čase sú impulzné kontakty prepojené jednou zo skupín kontaktov dialeru. Nechýbajú ani kontakty, ktoré pri vytáčaní čísla zatvárajú telefón, aby eliminovali nepríjemné kliknutia. Frekvencia impulzov generovaných dialerom by mala byť (10±1) impulzov/s. Počet vodičov spájajúcich dialer s ostatnými prvkami telefónu môže byť 3 - 5.

Elektronické dialery, ktoré sú vybavené mnohými modernými telefónnymi prístrojmi (napríklad TA-5, TA-7, TA-101), sa vyrábajú na integrovaných obvodoch a tranzistoroch. Číslo sa vytáča stláčaním tlačidiel klávesnice - tzv. Keďže rýchlosť stláčania tlačidiel môže byť ľubovoľná, pri vytáčaní jednej číslice čísla sa ušetrí v priemere 0,5 sekundy. Okrem toho číselníky poskytujú užívateľom rôzne vymoženosti, ktoré šetria čas:

zapamätanie si posledného volaného čísla, možnosť zapamätať si niekoľko desiatok čísel a pod. Elektronické komunikátory sú napájané z účastníckej linky aj zo siete 220 V cez napájací zdroj.

Pákový spínač zabezpečuje pripojenie k účastníckej linke telefónneho zvoniaceho zariadenia v nefunkčnom stave (slúchadlo je zapnuté) a konverzačných okruhov alebo komunikátora v pracovnom stave (slúchadlo je zdvihnuté). Pákový spínač je skupina niekoľkých spínacích kontaktov, ktoré sa aktivujú pri zdvihnutí telefónu.

Telefónny prístroj okrem uvedených prvkov obsahuje aj odpory, kondenzátory, diódy a tranzistory, ktoré tvoria hovorový obvod zariadenia.

Zoberme si zariadenie telefónneho prístroja (TA) ako celok.

Keď telefón pracuje v hovorovom režime, dochádza k lokálnemu efektu, t.j. počúvanie vlastnej reči v telefóne. Lokálny efekt sa vysvetľuje tým, že prúd pretekajúci mikrofónom tečie nielen do účastníckej linky, ale aj do vášho vlastného telefónu. Na odstránenie tohto nežiaduceho javu sa v moderných telefónnych prístrojoch používajú antilokálne zariadenia.

Existujú rôzne typy takýchto zariadení. Uvažujme o jednom z nich – o antilokálnom zariadení mostového typu (obr. 1).

Mikrofón VM1, telefón BF1, symetrický obvod Zb a vedenie Zl sú prepojené vinutiami transformátora T1: lineárny I, symetrický II a telefón III. Počas rozhovoru, keď sa zmení odpor mikrofónu, prúdy konverzačnej zvukovej frekvencie prechádzajú dvoma obvodmi: lineárnym a vyváženým. Z diagramu je možné vidieť, že prúdy pretekajúce vinutiami I a II sú sčítané s opačnými znamienkami, takže vo vinutí 111 nebude prúd, ak sú prúdy v lineárnom a vyváženom vinutí rovnaké. To sa dosiahne vhodnou voľbou prvkov bilančného obvodu Zb, ktorých parametre závisia od parametrov vedenia Zl. Linkový odpor obsahuje aktívne a kapacitné súčiastky, takže symetrický obvod tvoria odpory a kondenzátory.

Úplná eliminácia miestneho efektu sa dosiahne iba pri jednej konkrétnej frekvencii a určitých parametroch linky, čo je v reálnych podmienkach nemožné, pretože rečový signál obsahuje široký rozsah frekvencií a parametre linky sa značne líšia (v závislosti od vzdialenosti účastníka od telefónnej ústredne, prechodové odpory a kapacity v kábloch a pod.), preto v praxi nie je lokálny efekt úplne zničený, ale iba oslabený.

Zoberme si schému telefónneho prístroja TA-72M-5 (obr. 2), určeného na prevádzku v mestských sieťach. Jeho spínacia a vyvolávacia časť pozostáva z pákového spínača SA1, zvončeka HA1, oddeľovacieho kondenzátora C1 a voliča SA2. Hovorovú časť telefónu tvorí telefón BF1, mikrofón VM 1, transformátor T 1, symetrický obvod (kondenzátory C1 a C2, odpory R1-R3) a obmedzovacie diódy VD1, VD2. Hovoriaca časť je vyrobená podľa schémy typu protimostíka.

V počiatočnom stave kontaktov pákového spínača SA1 a voliča SA2, znázornenom na schéme, sú zvonček HA1 a kondenzátor C1 zapojené do série pripojené k linke a hovoriaca časť je vypnutá. Keď sa na svorkách 1 a 4 telefónneho prístroja objaví vyzváňacie napätie, prúd preteká obvodom: svorka 1 - prepojka - svorka 3 - vinutie zvončeka - normálne zatvorené kontakty SA1.2 pákového spínača - kondenzátor C1 - svorka 4. smer prúdu sa volí podmienene - tým by sa dalo uvažovať aj o prúdení zo svorky 4 na svorku 1.) Po vypočutí hovoru účastník zdvihne telefón. V tomto prípade sa kontakty SA1.1 a SA1.2 prepnú do inej polohy, čím sa vypne volací obvod a hovorový obvod sa pripojí k linke. Jednosmerný odpor medzi svorkami 1 a 4 sa mení od veľmi vysokého (stovky kiloohmov - megaohmov) po relatívne malý (stovky ohmov), zaznamenajú to zariadenia telefónnej ústredne a prepnú sa do hovorového režimu.

Pri vytáčaní čísla sú kontakty SA2.1 číselníka v zatvorenom stave pri otáčaní disku dopredu a dozadu, čo umožňuje obídenie konverzačného okruhu a eliminuje možnosť počúvania kliknutí na telefóne. Pri spätnom otočení číselníka kontakty SA2.2 prerušia lineárny obvod a staničné zariadenia zaznamenajú číslo volaného účastníka na základe počtu takýchto prerušení.

Diódy VD1 a VD2 obmedzujú napäťové rázy na vinutí telefónu a eliminujú ostré zvuky, ktoré sú pre ucho nepríjemné.

Na prevádzku v sieťach manuálnych telefónnych ústrední sa používajú telefónne prístroje bez dialeru. Schéma jedného z týchto zariadení (typ TA-68CB-2) je znázornená na obr. 3. Jeho hlavným rozdielom od predchádzajúceho zariadenia je absencia kontaktov číselníka a jednej skupiny kontaktov pákového spínača, vďaka čomu zostáva zvonček a kondenzátor C1 pripojený k linke v režime konverzácie. Na fungovanie telefónu v tomto režime však nemajú prakticky žiadny vplyv.

V telefónnych komunikačných zariadeniach popísaných v tejto knihe môžete použiť priemyselne vyrábané telefónne prístroje ako s dialerom (TA-68, TA-72M-5, TA-1146 atď.), tak aj bez neho (TA-68CB-2 a iné podobný). Ale telefóny bez dialeru sú vhodné len do manuálnych telefónnych ústrední. Ak má rádioamatér k dispozícii telefónny prístroj, v ktorom funguje len slúchadlo a zvonček, dá sa použiť aj ten. V tomto prípade sú prvky spojené podľa schémy znázornenej na obr. 4. Kondenzátor C1 - typ K73-17, MBM, MBGO. Treba poznamenať, že v takomto telefónnom prístroji sa naplno prejaví lokálny efekt, ale kvôli jednoduchosti môžete obetovať určité pohodlie.

Poďme sa v krátkosti pozrieť na to, ako sa prepínajú telefónne linky v mestských ústredniach. Od roku 1876, kedy Škót A.G.Bell vynašiel prvý dvojdrôtový telefón na svete, neprešiel princíp telefonickej komunikácie významnými zmenami.

Schéma organizácie telefonickej komunikácie medzi dvoma účastníkmi je znázornená na obr. 5. Napájací prúd pre telefónne prístroje El, E2 pro-

prechádza cez tlmivky L1 a L2. Tlmivky sú potrebné na zabránenie skratu hovorového (striedavého) prúdu cez zdroj jednosmerného prúdu Upit, ktorého vnútorný odpor je veľmi malý a dosahuje zlomky ohmov. Zdroj jednosmerného prúdu sa zvyčajne nazýva centrálna batéria (CB). Tlmivky L1 a L2 majú relatívne nízky jednosmerný odpor (zvyčajne nie viac ako 1 kOhm). Indukčnosť tlmiviek je pomerne veľká a vo frekvenčnom rozsahu hovorových prúdov (300...3500 Hz) vytvorí hovorovému (striedavým) prúdom taký výrazný odpor, že sa prakticky nerozvetvuje do centrálnej banky a tečie v obvod medzi zariadeniami E1 a E2. Na automatických telefónnych ústredniach sa ako tlmivky zvyčajne používajú vinutia dvojvinutých relé a tieto relé slúžia súčasne na príjem signálu o volaní na stanicu účastníkom a signálu na ukončenie hovoru (zavesenie).

Induktor generuje striedavé vyzváňacie napätie s frekvenciou 16...50 Hz, ktoré aktivuje vyzváňacie zariadenie požadovaného telefónneho prístroja.

Prepínanie účastníkov sa spočiatku vykonávalo manuálne na pobočkovej ústredni, potom sa začali používať vyhľadávače krokov a v súčasnosti sa prepínanie vykonáva kvázi elektronicky alebo elektronicky. Spínacie zariadenia ústredne riadené impulzom

jednosmerné signály, ktoré vytvára telefónny komunikátor, keď účastník vytočí číslice čísla volaného účastníka.

Obrázok 6 znázorňuje najjednoduchší princíp nadviazania spojenia na PBX. Telefónny prístroj prvého účastníka E1 je pripojený k centrálnej banke (Upit) cez vinutia dvojvinutia relé K1. Keď prvý účastník zdvihne slúchadlo zariadenia E1, relé K1 sa aktivuje a kontakty K 1.2 napájajú vinutie relé K2. Toto relé je konštruované tak, že kotva sa neuvoľní hneď po odpojení napätia z jej vinutia, ale s určitým oneskorením (v tomto prípade je toto oneskorenie cca 0,1 s). Kontakty relé K2.2 pripravujú silový obvod pre krokový detektor skratu. Keď účastník E1 vytočí číslo volaného účastníka, napájací obvod vinutí relé K1 bude prerušený kontaktmi číselníka telefónneho prístroja E1 (nastáva pri pohybe číselníka späť). Kontakty K1.1 dodávajú silové impulzy do vinutia krokového detektora porúch podľa čísla volaného účastníka. Po dokončení otáčania telefónneho komunikátora E1 kontakty vyhľadávača krokov spoja linku volajúceho s linkou volaného, ​​po čom budú môcť účastníci konverzovať.

Keď na konci rozhovoru účastník priloží slúchadlo na zariadenie E1, relé K1 sa uvoľní, jeho kontakty K 1.2 rozopnú napájací obvod relé K2, ktoré sa tiež uvoľní po 0,1 s. V tomto prípade bude cez kontakty K2.1, KZ.4 a KZ.3 napájané vinutie krokového detektora skratu. Kontakt KZ.4 sa posúva po pevnej lamele hľadača krokov a otvára sa až vtedy, keď sa hľadáčik vráti do pôvodného stavu. Kontakt KZ.3 je samoprerušovací kontakt krokového vyhľadávača, ktorý pri priťahovaní kotvy k jadru preruší napájací obvod vinutia krokového vyhľadávača.

nick. Vďaka tomuto kontaktu sa na skratovom vinutí vytvorí séria impulzov, ktoré postupne nastavia skratové kontakty.1 a skrat.2 do pôvodnej polohy.

Presnosť činnosti účastníckych relé a vyhľadávača krokov závisí od času otvorenia kontaktov číselníka, ktorý by nemal presiahnuť 0,1 s. V opačnom prípade, keď sú kontakty K 1.2 otvorené, relé K2 nebude schopné držať kotvu a spojenie sa nevyskytne. Parametre telefónnych číselníkov preto musia spĺňať nasledujúce požiadavky:

1) frekvencia impulzov voliča 10±1 impulz/s;

2) perióda opakovania pulzu 0,95...0,105 s;

3) pauza medzi sériami impulzov aspoň 0,64 s;

4) pomer doby otvorenia k dobe zopnutia impulzného kontaktu číselníka, nazývaný koeficient impulzu, v závislosti od typu telefónnej ústredne 1,3...1,9.

Centrálna batéria telefónnej ústredne napája účastnícke linky konštantným napätím Upit = 60 V. Pri zložení slúchadla telefónneho prístroja sa linka telefónnej ústredne zaťaží vnútorným odporom telefónneho prístroja, následkom čoho sa napätie na svorkách linky klesne na 10...20 V (v závislosti od vzdialenosti účastníka v závislosti od telefónnej ústredne a typu použitého zariadenia). Vnútorný odpor telefónneho prístroja, keď je slúchadlo zvesené, môže byť 200...800 Ohmov a prevádzkový (hovorový) prúd cez zariadenie môže byť 20...40 mA. Odpor telefónnej ústredne privedený do účastníckych zásuviek, ktorý zahŕňa odpor vedenia, vinutia relé K1 (viď obr. 5) a vnútorný odpor centrálnej batérie, sa môže pohybovať od 600 Ohmov do 2 kOhm.

V prípade telefónu s otočným voličom sa vytáčanie čísla účastníka vykonáva nasledovne: otáčaním

otočte v smere hodinových ručičiek až na doraz, kontakty číselníka zatvoria linku a pri spätnom otáčaní sa linka otvorí toľkokrát, koľkokrát zodpovedá zvolenej číslici. Na obr. Obrázok 7 zobrazuje časový diagram činnosti telefónu.

PBX používa ako vyzváňací signál striedavé napätie 80...120 V s frekvenciou 16...30 Hz.

V telefónnych komunikačných zariadeniach opísaných v knihe sa na pripojenie telefónnych liniek používajú dva spôsoby: paralelné a sériové (obr. 8).

Obvod s paralelným zapojením telefónnych prístrojov bol rozobratý vyššie (obr. 5). Rozdiel medzi diagramom znázorneným na obr. 8a je, že namiesto dvoch induktorov je zapnutý prúdový stabilizátor CT, t.j. dvojkoncová sieť, ktorej prúd zostáva nezmenený, keď sa parametre vonkajšieho obvodu menia v určitých medziach.

V každom prípade platí vzťah L1 + L2 = L= const. preto zmena prúdu v obvode prvého účastníka spôsobí presne rovnakú zmenu prúdu v obvode druhého účastníka, ale s opačným znamienkom. To zaisťuje najvyššiu možnú hlasitosť konverzácie. V praxi môžete v interkomoch namiesto stabilizátora prúdu použiť odpor s odporom 1...5 kOhm, treba však počítať s tým, že hlasitosť rozhovoru sa o niečo zníži.

Na obr. 8.6 je znázornená schéma sériového zapojenia telefónnych prístrojov. Pri tomto zapojení preteká konverzačný prúd jedného zariadenia úplne cez druhé zariadenie, čo zabezpečuje maximálnu možnú hlasitosť konverzácie (za daných podmienok).

Treba poznamenať, že v mestských pobočkových ústredniach sa nepoužíva sériový spôsob pripojenia telefónnych liniek z dôvodu zložitosti spínacích zariadení. (V knihe je táto metóda použitá v interkomoch a manuálnych ústredniach.)

aslan napísal 2. februára 2016

Bunková komunikácia sa v poslednom čase tak pevne udomácnila v našom každodennom živote, že je ťažké si bez nej predstaviť modernú spoločnosť. Ako mnohé iné skvelé vynálezy, aj mobilný telefón výrazne ovplyvnil náš život a mnohé jeho oblasti. Ťažko povedať, aká by bola budúcnosť, keby nebolo tohto pohodlného typu komunikácie. Pravdepodobne to isté ako vo filme „Back to the Future 2“, kde sú lietajúce autá, hoverboardy a oveľa viac, ale neexistuje žiadna mobilná komunikácia!

Ale dnes, v špeciálnej správe pre, bude príbeh nie o budúcnosti, ale o tom, ako sú moderné mobilné komunikácie štruktúrované a fungujú.

Aby som sa dozvedel o fungovaní modernej mobilnej komunikácie vo formáte 3G/4G, pozval som sa na návštevu nového federálneho operátora Tele2 a strávil som celý deň s ich inžiniermi, ktorí mi vysvetlili všetky zložitosti prenosu dát cez náš mobil. telefónov.

Najprv vám však poviem niečo o histórii celulárnej komunikácie.

Princípy bezdrôtovej komunikácie boli odskúšané takmer pred 70 rokmi – prvý verejný mobilný rádiotelefón sa objavil v roku 1946 v americkom St. V Sovietskom zväze bol v roku 1957 vytvorený prototyp mobilného rádiotelefónu, potom vedci v iných krajinách vytvorili podobné zariadenia s rôznymi charakteristikami a až v 70. rokoch minulého storočia v Amerike boli určené moderné princípy celulárnej komunikácie, po ktorých začal jeho vývoj.

Martin Cooper je vynálezcom prototypu mobilného telefónu Motorola DynaTAC s hmotnosťou 1,15 kg a rozmermi 22,5 x 12,5 x 3,75 cm.

Ak v západných krajinách do polovice 90-tych rokov minulého storočia bola celulárna komunikácia rozšírená a používaná väčšinou obyvateľstva, potom sa v Rusku začala objavovať a stala sa dostupnou pre každého pred o niečo viac ako 10 rokmi.

Objemné mobilné telefóny v tvare tehál, ktoré fungovali vo formátoch prvej a druhej generácie, sa stali históriou a ustúpili smartfónom s 3G a 4G, lepšou hlasovou komunikáciou a vysokými rýchlosťami internetu.

Prečo sa spojenie nazýva mobilné? Pretože územie, na ktorom sa poskytuje komunikácia, je rozdelené na samostatné bunky alebo bunky, v strede ktorých sú umiestnené základňové stanice (BS). V každej „bunke“ prijíma účastník rovnaký súbor služieb v rámci určitých územných hraníc. To znamená, že pri prechode z jednej bunky do druhej sa účastník necíti územne viazaný a môže voľne využívať komunikačné služby.

Je veľmi dôležité, aby pri pohybe existovala kontinuita spojenia. To je zabezpečené vďaka takzvanému odovzdaniu, pri ktorom je spojenie vytvorené predplatiteľom takpovediac vyzdvihnuté susednými bunkami v štafetovom behu a predplatiteľ pokračuje v rozhovore alebo ponorení sa do sociálnych sietí.

Celá sieť je rozdelená na dva podsystémy: podsystém základňovej stanice a spínací podsystém. Schematicky to vyzerá takto:

V strede „bunky“, ako už bolo spomenuté vyššie, sa nachádza základňová stanica, ktorá zvyčajne obsluhuje tri „bunky“. Rádiový signál zo základnej stanice je vysielaný cez 3 sektorové antény, z ktorých každá je nasmerovaná na vlastnú „bunku“. Stáva sa, že na jednu „bunku“ je nasmerovaných niekoľko antén jednej základňovej stanice. Je to spôsobené tým, že celulárna sieť funguje vo viacerých pásmach (900 a 1800 MHz). Okrem toho môže daná základňová stanica obsahovať zariadenie z niekoľkých generácií komunikácií (2G a 3G).

Veže Tele2 BS však majú iba zariadenia tretej a štvrtej generácie - 3G / 4G, pretože spoločnosť sa rozhodla opustiť staré formáty v prospech nových, ktoré pomáhajú predchádzať prerušeniam hlasovej komunikácie a poskytujú stabilnejší internet. Štamgasti sociálnych sietí ma podporia v tom, že v dnešnej dobe je rýchlosť internetu veľmi dôležitá, 100-200 kb/s už nestačí ako pred pár rokmi.

Najbežnejším miestom pre BS je veža alebo stožiar postavený špeciálne pre ňu. Určite ste mohli vidieť červeno-biele veže BS niekde ďaleko od obytných budov (na poli, na kopci), alebo tam, kde v blízkosti nie sú vysoké budovy. Ako tento, ktorý je viditeľný z môjho okna.

V mestských oblastiach je však ťažké nájsť miesto na umiestnenie masívnej konštrukcie. Preto sú vo veľkých mestách základňové stanice umiestnené na budovách. Každá stanica zachytáva signály z mobilných telefónov na vzdialenosť až 35 km.

Ide o antény, samotné zariadenie BS je umiestnené v podkroví, prípadne v kontajneri na streche, ktorý tvorí dvojica železných skríň.

Niektoré základňové stanice sa nachádzajú na miestach, kde by ste to ani nehádali. Ako napríklad na streche tohto parkoviska.

BS anténa pozostáva z niekoľkých sektorov, z ktorých každý prijíma/vysiela signál vlastným smerom. Ak vertikálna anténa komunikuje s telefónmi, potom okrúhla anténa spája BS s ovládačom.

V závislosti od charakteristík môže každý sektor spracovať až 72 hovorov súčasne. BS môže pozostávať zo 6 sektorov a obsluhovať až 432 hovorov, ale zvyčajne je na staniciach inštalovaných menej vysielačov a sektorov. Mobilní operátori ako Tele2 radšej inštalujú viac BS na zlepšenie kvality komunikácie. Ako mi bolo povedané, používajú sa tu najmodernejšie zariadenia: základňové stanice Ericsson, dopravná sieť - Alcatel Lucent.

Zo subsystému základňovej stanice sa signál prenáša smerom k prepínaciemu subsystému, kde sa vytvorí spojenie v smere, ktorý požaduje účastník. Prepínací subsystém má množstvo databáz, ktoré uchovávajú informácie o predplatiteľoch. Okrem toho je tento subsystém zodpovedný za bezpečnosť. Zjednodušene povedané, prepínač je hotový Má rovnaké funkcie ako operátorky, ktoré vás s predplatiteľom spájali rukami, len teraz sa to všetko deje automaticky.

Zariadenie pre túto základňovú stanicu je ukryté v tejto železnej skrini.

Okrem bežných veží existujú aj mobilné verzie základňových staníc umiestnených na nákladných autách. Sú veľmi vhodné na použitie pri prírodných katastrofách alebo na preplnených miestach (futbalové štadióny, centrálne námestia) počas sviatkov, koncertov a rôznych podujatí. Ale, žiaľ, pre problémy v legislatíve ešte nenašli široké uplatnenie.

Na zabezpečenie optimálneho pokrytia rádiovým signálom na úrovni terénu sú základňové stanice navrhnuté špeciálnym spôsobom, a to aj napriek dosahu 35 km. signál nepresahuje výšku letu lietadla. Niektoré letecké spoločnosti však už začali na svojich palubách inštalovať malé základňové stanice, ktoré zabezpečujú mobilnú komunikáciu vo vnútri lietadla. Takáto BS je pripojená k pozemnej celulárnej sieti pomocou satelitného kanála. Systém dopĺňa ovládací panel, ktorý posádke umožňuje zapnutie a vypnutie systému, ako aj určité druhy služieb, napríklad vypnutie hlasu pri nočných letoch.

Pozrel som sa aj do kancelárie Tele2, aby som zistil, ako špecialisti monitorujú kvalitu mobilnej komunikácie. Ak by pred pár rokmi bola takáto miestnosť zavesená na strope s monitormi zobrazujúcimi sieťové údaje (záťaž, výpadky siete atď.), tak časom potreba toľkých monitorov zmizla.

Technológie sa postupom času veľmi vyvinuli a na monitorovanie práce celej siete v Moskve stačí taká malá miestnosť s niekoľkými odborníkmi.

Niekoľko pohľadov z kancelárie Tele2.

Na stretnutí zamestnancov spoločnosti sa diskutuje o plánoch dobytia hlavného mesta) Tele2 od začiatku výstavby až dodnes dokázal pokryť svojou sieťou celú Moskvu a postupne dobýva moskovský región a spúšťa týždenne viac ako 100 základňových staníc . Keďže teraz žijem v regióne, je to pre mňa veľmi dôležité. aby táto sieť prišla do môjho mesta čo najrýchlejšie.

Plány spoločnosti na rok 2016 zahŕňajú poskytovanie vysokorýchlostnej komunikácie v metre na všetkých staniciach začiatkom roka 2016, komunikácia Tele2 je prítomná na 11 staniciach: komunikácia 3G/4G na staniciach metra Borisovo, Delovoy Tsentr, Kotelniki a Lermontovsky Prospekt; , „Troparevo“, „Šipilovskaja“, „Zyablikovo“, 3G: „Belorusskaja“ (prsteň), „Spartak“, „Pyatnitskoe Shosse“, „Zhulebino“.

Ako som povedal vyššie, Tele2 opustil formát GSM v prospech štandardov tretej a štvrtej generácie - 3G/4G. To vám umožňuje inštalovať základňové stanice 3G/4G s vyššou frekvenciou (napríklad vo vnútri Moskovského okruhu sú BS umiestnené vo vzdialenosti asi 500 metrov od seba), aby sa zabezpečila stabilnejšia komunikácia a vysokorýchlostný mobilný internet, čo v sieťach predchádzajúcich formátov nebolo.

Z kancelárie spoločnosti idem v spoločnosti inžinierov Nikifora a Vladimira na jeden z bodov, kde potrebujú zmerať rýchlosť komunikácie. Nikifor stojí pred jedným zo stožiarov, na ktorých je nainštalované komunikačné zariadenie. Ak sa pozriete pozorne, všimnete si kúsok ďalej naľavo ďalší takýto stožiar s vybavením od iných mobilných operátorov.

Napodiv, mobilní operátori často umožňujú svojim konkurentom používať ich vežové konštrukcie na umiestnenie antén (samozrejme za vzájomne výhodných podmienok). Je to preto, že výstavba veže alebo stožiara je nákladná záležitosť a takáto výmena môže ušetriť veľa peňazí!

Kým sme merali komunikačnú rýchlosť, okoloidúce babky a strýkovia sa Nikifora niekoľkokrát pýtali, či je špión)) „Áno, rušíme Rádio Liberty!“

Výbava vyzerá skutočne nezvyčajne, z jej vzhľadu sa dá predpokladať čokoľvek.

Špecialisti spoločnosti majú veľa práce, ak vezmeme do úvahy, že spoločnosť má v Moskve a regióne viac ako 7 tisíc. základňové stanice: asi 5 tisíc z nich. 3G a cca 2tis. LTE základňových staníc a v poslednej dobe sa počet základňových staníc zvýšil približne o tisícku.
Len za tri mesiace bolo v moskovskom regióne vysielaných 55 % z celkového počtu nových základňových staníc operátorov v regióne. V súčasnosti spoločnosť poskytuje kvalitné pokrytie územia, kde žije viac ako 90% obyvateľov Moskvy a Moskovského regiónu.
Mimochodom, v decembri bola sieť 3G Tele2 uznaná ako najlepšia v kvalite medzi všetkými hlavnými operátormi.

Rozhodol som sa však osobne skontrolovať, aké dobré je pripojenie Tele2, a tak som si kúpil SIM kartu v najbližšom nákupnom centre na stanici metra Voykovskaya s najjednoduchšou tarifou „Veľmi čierna“ za 299 rubľov (400 SMS / minút a 4 GB). Mimochodom, mal som podobný tarif Beeline, ktorý bol o 100 rubľov drahší.

Skontroloval som rýchlosť bez toho, aby som išiel ďaleko od pokladne. Príjem - 6,13 Mbps, prenos - 2,57 Mbps. Vzhľadom na to, že stojím v centre nákupného centra, je to dobrý výsledok, komunikácia Tele2 dobre preniká cez steny veľkého nákupného centra.

V metre Treťjakovskaja. Príjem signálu - 5,82 Mbps, prenos - 3,22 Mbps.

A na stanici metra Krasnogvardeyskaya. Príjem - 6,22 Mbps, prenos - 3,77 Mbps. Meral som to pri východe z metra. Ak vezmete do úvahy, že ide o okraj Moskvy, je to veľmi slušné. Myslím si, že spojenie je celkom prijateľné, môžeme s istotou povedať, že je stabilné, vzhľadom na to, že Tele2 sa objavil v Moskve len pred pár mesiacmi.

V hlavnom meste je stabilné pripojenie Tele2, čo je dobré. Veľmi dúfam, že čo najskôr prídu do regiónu a ja budem môcť naplno využiť ich spojenie.

Teraz viete, ako funguje mobilná komunikácia!

Ak máte výrobu alebo službu, o ktorej chcete našim čitateľom povedať, napíšte mi - Aslan ( [chránený e-mailom] ) a urobíme najlepšiu správu, ktorú uvidia nielen čitatelia komunity, ale aj webová stránka http://ikaketosdelano.ru

Prihláste sa aj na odber našich skupín v Facebook, VKontakte,spolužiakov a v Google+plus, kde budú zverejnené najzaujímavejšie veci z komunity plus materiály, ktoré tu nie sú a videá o tom, ako to v našom svete chodí.

Kliknite na ikonu a prihláste sa!

Viete, čo sa stane, keď na svojom mobilnom telefóne vytočíte číslo priateľa? Ako ho mobilná sieť nájde v horách Andalúzie alebo na pobreží vzdialeného Veľkonočného ostrova? Prečo sa rozhovor niekedy náhle zastaví? Minulý týždeň som navštívil spoločnosť Beeline a snažil som sa zistiť, ako funguje mobilná komunikácia...

Veľkú oblasť obývanej časti našej krajiny pokrývajú základňové stanice (BS). V teréne vyzerajú ako červeno-biele veže a v meste sú ukryté na strechách nebytových budov. Každá stanica zachytáva signály z mobilných telefónov na vzdialenosť až 35 kilometrov a komunikuje s mobilným telefónom prostredníctvom servisných alebo hlasových kanálov.

Po vytočení čísla priateľa sa váš telefón spojí s najbližšou základňovou stanicou (BS) cez servisný kanál a požiada o pridelenie hlasového kanála. Základná stanica odošle požiadavku riadiacej jednotke (BSC), ktorá ju prepošle prepínaču (MSC). Ak je váš priateľ účastníkom tej istej mobilnej siete, prepínač skontroluje Home Location Register (HLR), zistí, kde sa volaný účastník momentálne nachádza (doma, v Turecku alebo na Aljaške) a prepojí hovor na príslušný prepínač, odkiaľ bol odoslaný, bude odoslaný do ovládača a potom do základnej stanice. Základná stanica bude kontaktovať váš mobilný telefón a spojí vás s vaším priateľom. Ak je váš priateľ v inej sieti alebo voláte na pevnú linku, váš prepínač sa spojí s príslušným prepínačom v druhej sieti. ťažké? Poďme sa na to pozrieť bližšie. Základná stanica je pár železných skríň uzamknutých v dobre klimatizovanej miestnosti. Vzhľadom na to, že v Moskve bolo vonku +40, chcel som v tejto izbe chvíľu bývať. Základná stanica sa zvyčajne nachádza buď v podkroví budovy alebo v kontajneri na streche:

2.

Anténa základnej stanice je rozdelená do niekoľkých sektorov, z ktorých každý „svieti“ vlastným smerom. Vertikálna anténa komunikuje s telefónmi, okrúhla anténa spája základňovú stanicu s ovládačom:

3.

Každý sektor dokáže spracovať až 72 hovorov súčasne, v závislosti od nastavenia a konfigurácie. Základňová stanica môže pozostávať zo 6 sektorov, takže jedna základňová stanica môže spracovať až 432 hovorov, avšak stanica má zvyčajne nainštalovaných menej vysielačov a sektorov. Mobilní operátori radšej inštalujú viac BS na zlepšenie kvality komunikácie. Základná stanica môže pracovať v troch pásmach: 900 MHz - signál na tejto frekvencii postupuje ďalej a lepšie preniká dovnútra budov 1800 MHz - signál sa pohybuje na kratšie vzdialenosti, ale umožňuje inštalovať väčší počet vysielačov v 1 sektore 2100 MHz - 3G sieť Takto vyzerá skriňa s 3G zariadením:

4.

900 MHz vysielače sú inštalované na základňových staniciach na poliach a dedinách a v meste, kde sú základňové stanice zaseknuté ako ihly ježkov, komunikácia prebieha hlavne na frekvencii 1 800 MHz, hoci každá základňová stanica môže mať vysielače všetkých troch rozsahov súčasne.

5.

6.

Signál s frekvenciou 900 MHz môže dosiahnuť až 35 kilometrov, hoci „dosah“ niektorých základňových staníc umiestnených pozdĺž diaľnic môže dosiahnuť až 70 kilometrov v dôsledku zníženia počtu súčasne obsluhovaných účastníkov na stanici o polovicu. . V súlade s tým môže náš telefón so svojou malou vstavanou anténou prenášať signál na vzdialenosť až 70 kilometrov... Všetky základňové stanice sú navrhnuté tak, aby poskytovali optimálne rádiové pokrytie na úrovni zeme. Preto aj napriek dosahu 35 kilometrov sa rádiový signál jednoducho nepošle do letovej výšky lietadla. Niektoré letecké spoločnosti však už začali do svojich lietadiel inštalovať základňové stanice s nízkym výkonom, ktoré poskytujú pokrytie v rámci lietadla. Takáto BS je pripojená k pozemnej celulárnej sieti pomocou satelitného kanála. Systém dopĺňa ovládací panel, ktorý posádke umožňuje zapnutie a vypnutie systému, ako aj určité druhy služieb, napríklad vypnutie hlasu pri nočných letoch. Telefón dokáže merať silu signálu z 32 základných staníc súčasne. Pošle informácie o 6 najlepších (z hľadiska sily signálu) cez servisný kanál a ovládač (BSC) rozhodne, ktorá BS prenesie aktuálny hovor (Handover), ak ste na cestách. Niekedy sa môže stať, že sa telefón pomýli a prepojí vás na BS s horším signálom, v takom prípade môže dôjsť k prerušeniu rozhovoru. Môže sa tiež ukázať, že na základnej stanici, ktorú váš telefón vybral, sú všetky hlasové linky obsadené. V tomto prípade sa preruší aj konverzácia. Povedali mi aj o takzvanom „probléme horných poschodí“. Ak bývate v podkrovnom dome, niekedy sa pri prechode z jednej miestnosti do druhej môže konverzácia prerušiť. Stáva sa to preto, že v jednej miestnosti môže telefón „vidieť“ jednu BS a v druhej inú, ak je otočená na druhú stranu domu, a zároveň sú tieto 2 základňové stanice umiestnené vo veľkej vzdialenosti od navzájom a nie sú registrované ako „susedia“ od mobilného operátora. V tomto prípade sa hovor neprenesie z jednej BS do druhej:

Komunikácia v metre je zabezpečená rovnakým spôsobom ako na ulici: Základňová stanica - radič - prepínač, len s tým rozdielom, že sa tam používajú malé Základňové stanice a v tuneli je pokrytie zabezpečené nie obyčajnou anténou, ale špeciálnym vyžarovacím káblom. Ako som písal vyššie, jedna BS dokáže uskutočniť až 432 hovorov súčasne. Väčšinou tento výkon postačuje, ale napríklad počas niektorých sviatkov BS nemusí zvládať množstvo ľudí, ktorí chcú volať. Zvyčajne sa to stane na Nový rok, keď si všetci začnú gratulovať. SMS sa prenášajú cez servisné kanály. Ľudia si 8. marca a 23. februára radšej navzájom gratulujú cez SMS, posielajú vtipné básničky a telefóny sa často nevedia dohodnúť s BS na pridelení hlasového kanála. Oznámili mi zaujímavý prípad. V jednej oblasti Moskvy začali predplatitelia dostávať sťažnosti, s ktorými sa nemohli dostať k nikomu. Technickí špecialisti to začali zisťovať. Väčšina hlasových kanálov bola bezplatná, ale všetky servisné kanály boli obsadené. Ukázalo sa, že vedľa tejto BS bol ústav, kde prebiehali skúšky a študenti si neustále vymieňali SMS. Telefón rozdelí dlhé SMS na niekoľko krátkych a odošle každú zvlášť. Pracovníci technických služieb odporúčajú posielať takéto blahoželania prostredníctvom MMS. Bude to rýchlejšie a lacnejšie. Zo základnej stanice ide hovor do ovládača. Vyzerá rovnako nudne ako samotný BS - je to len sada skriniek:

7.

V závislosti od výbavy môže ovládač obsluhovať až 60 základných staníc. Komunikácia medzi BS a regulátorom (BSC) môže prebiehať cez rádioreléový kanál alebo cez optiku. Ovládač riadi prevádzku rádiových kanálov, vr. riadi pohyb účastníka a prenos signálu z jednej BS do druhej. Prepínač vyzerá oveľa zaujímavejšie:

8.

9.

Každý prepínač slúži pre 2 až 30 ovládačov. Zaberá veľkú halu, plnú rôznych skríň s vybavením:

10.

11.

12.

Prepínač riadi premávku. Pamätáte si na staré filmy, kde ľudia najprv vytočili „dievča“ a potom ich prepojila s iným účastníkom prepnutím káblov? Moderné prepínače robia to isté:

13.

Na ovládanie siete má Beeline niekoľko áut, ktoré s láskou nazývajú „ježkovia“. Pohybujú sa po meste a merajú úroveň signálu vlastnej siete, ako aj úroveň siete svojich kolegov z veľkej trojky:

14.

Celá strecha takéhoto auta je pokrytá anténami:

15.

Vo vnútri je zariadenie, ktoré uskutočňuje stovky hovorov a prijíma informácie:

16.

24-hodinové monitorovanie prepínačov a ovládačov sa vykonáva z Mission Control Center Centra riadenia siete (NCC):

17.

Existujú 3 hlavné oblasti monitorovania mobilnej siete: nehodovosť, štatistiky a spätná väzba od účastníkov. Rovnako ako v lietadlách, všetky zariadenia mobilnej siete majú senzory, ktoré vysielajú signál do centrálneho riadiaceho systému a odosielajú informácie do počítačov dispečerov. Ak niektoré zariadenie zlyhá, kontrolka na monitore začne „blikať“. CCS tiež sleduje štatistiky pre všetky spínače a ovládače. Analyzuje ho a porovnáva s predchádzajúcimi obdobiami (hodina, deň, týždeň atď.). Ak sa štatistika niektorého z uzlov začala výrazne líšiť od predchádzajúcich indikátorov, svetlo na monitore opäť začne „blikať“. Spätnú väzbu dostávajú operátori služieb zákazníkom. Ak problém nedokážu vyriešiť, hovor sa prenesie na technika. Ak sa ukáže, že je bezmocný, potom sa v spoločnosti vytvorí „incident“, ktorý riešia inžinieri zapojení do prevádzky príslušného zariadenia. Prepínače sú 24/7 monitorované 2 inžiniermi:

18.

V grafe je znázornená činnosť moskovských spínačov. Je jasne viditeľné, že v noci takmer nikto nevolá:

19.

Kontrola nad ovládačmi (odpustite tautológii) sa vykonáva z druhého poschodia Network Control Center:

22.

21.

V teoretickej časti sa nebudem vŕtať v histórii vzniku celulárnych komunikácií, jej zakladateľoch, chronológii štandardov atď. Pre tých, ktorí majú záujem, je dostatok materiálu v tlačených publikáciách aj na internete.

Pozrime sa, čo je mobilný (mobilný) telefón.

Obrázok ukazuje princíp činnosti veľmi zjednodušeným spôsobom:

Obr.1 Ako funguje mobilný telefón

Mobilný telefón je transceiver pracujúci na jednej z frekvencií v rozsahu 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz. Okrem toho je príjem a vysielanie oddelené frekvenciou.

Systém GSM pozostáva z 3 hlavných komponentov, ako sú:

Subsystém základňovej stanice (BSS – Subsystem Base Station Subsystem);

Spínací/spínací subsystém (NSS – NetworkSwitchingSubsystem);

Centrum prevádzky a údržby (OMC);

V skratke to funguje takto:

Mobilný (mobilný) telefón komunikuje so sieťou základňových staníc (BS). Stožiare BS sa zvyčajne inštalujú buď na ich pozemné stožiare, alebo na strechy domov či iných konštrukcií, alebo na prenajaté existujúce stožiare všetkých druhov rozhlasových/TV opakovačov a pod., ako aj na výškové komíny kotolní a pod. iné priemyselné štruktúry.

Po zapnutí telefónu a ostatnom čase monitoruje (počúva, skenuje) éter na prítomnosť GSM signálu zo svojej základňovej stanice. Telefón identifikuje svoj sieťový signál pomocou špeciálneho identifikátora. Ak existuje (telefón je v oblasti pokrytia sieťou), tak telefón vyberie najlepšiu frekvenciu z hľadiska sily signálu a na tejto frekvencii odošle do BS požiadavku na registráciu v sieti.

Proces registrácie je v podstate proces autentifikácie (autorizácie). Jeho podstata spočíva v tom, že každá SIM karta vložená do telefónu má svoje jedinečné identifikátory IMSI (International Mobile Subscriber Identity) a Ki (Key for Identification). Tieto isté IMSI a Ki sa vkladajú do databázy autentifikačného centra (AuC), keď sú vyrobené SIM karty prijaté telekomunikačným operátorom. Pri registrácii telefónu v sieti sa identifikátory prenesú do BS, a to AuC. Ďalej AuC (identifikačné centrum) odošle do telefónu náhodné číslo, ktoré je kľúčom k vykonaniu výpočtov pomocou špeciálneho algoritmu. Tento výpočet prebieha súčasne v mobilnom telefóne a AuC, potom sa oba výsledky porovnajú. Ak sa zhodujú, SIM karta sa rozpozná ako pravá a telefón sa zaregistruje v sieti.

V prípade telefónu je identifikátorom v sieti jeho jedinečné číslo IMEI (International Mobile Equipment Identity). Toto číslo sa zvyčajne skladá z 15 číslic v desiatkovej sústave. Napríklad 35366300/758647/0. Prvých osem číslic popisuje model telefónu a jeho pôvod. Ostatné sú sériové číslo telefónu a kontrolné číslo.

Toto číslo je uložené v energeticky nezávislej pamäti telefónu. V zastaraných modeloch je možné toto číslo zmeniť pomocou špeciálneho softvéru a vhodného programátora (niekedy dátového kábla) a v moderných telefónoch je duplikované. Jedna kópia čísla je uložená v pamäťovej oblasti, ktorú je možné naprogramovať, a duplikát je uložený v pamäťovej oblasti OTP (One Time Programming), ktorá je raz naprogramovaná výrobcom a nie je možné ju preprogramovať.

Takže aj keď zmeníte číslo v prvej pamäťovej oblasti, telefón po zapnutí porovná údaje v oboch pamäťových oblastiach a ak sa zistia rôzne čísla IMEI, telefón sa zablokuje. Prečo to všetko meniť, pýtate sa? V skutočnosti to legislatíva väčšiny krajín zakazuje. Telefón je online sledovaný podľa čísla IMEI. V súlade s tým, ak je telefón ukradnutý, môže byť sledovaný a skonfiškovaný. A ak sa vám podarí zmeniť toto číslo na akékoľvek iné (pracovné) číslo, potom sa šanca na nájdenie telefónu zníži na nulu. Tieto otázky riešia spravodajské služby s primeranou pomocou prevádzkovateľa siete atď. Nebudem sa preto hlbšie venovať tejto téme. Zaujíma nás čisto technický aspekt zmeny čísla IMEI.

Faktom je, že za určitých okolností môže dôjsť k poškodeniu tohto čísla v dôsledku zlyhania softvéru alebo nesprávnej aktualizácie a potom je telefón absolútne nevhodný na použitie. Tu prichádzajú na pomoc všetky prostriedky na obnovenie IMEI a funkčnosti zariadenia. Tento bod bude podrobnejšie diskutovaný v časti opravy softvérového telefónu.

Teraz stručne o prenose hlasu od účastníka k účastníkovi v štandarde GSM. V skutočnosti ide o technicky veľmi zložitý proces, ktorý je úplne odlišný od bežného prenosu hlasu cez analógové siete, ako je napríklad domáci drôtový/rádiový telefón. Digitálne rádiotelefóny DECT sú v niečom podobné, ale implementácia je stále iná.

Faktom je, že hlas predplatiteľa prechádza pred odvysielaním mnohými transformáciami. Analógový signál je rozdelený na segmenty s trvaním 20 ms, po ktorých je konvertovaný na digitálny, potom je zakódovaný pomocou šifrovacích algoritmov s tzv. verejný kľúč - systém EFR (Enhanced Full Rate - pokročilý systém kódovania reči vyvinutý fínskou spoločnosťou Nokia).

Všetky signály kodekov sú spracovávané veľmi užitočným algoritmom na princípe DTX (Discontinuous Transmission) - prerušovaný prenos reči. Jeho užitočnosť spočíva v tom, že ovláda telefónny vysielač, zapína ho len vtedy, keď začína reč a vypína počas prestávok medzi rozhovormi. To všetko sa dosahuje pomocou VAD (Voice Activated Detector), ktorý je súčasťou kodeku – detektora rečovej aktivity.

Pre prijímajúceho účastníka prebiehajú všetky transformácie v opačnom poradí.

Zariadenie mobilného telefónu a jeho hlavné funkčné jednotky (moduly).

Každý mobilný telefón je komplexné technické zariadenie pozostávajúce z mnohých funkčne ucelených modulov, ktoré sú vzájomne prepojené a vo všeobecnosti zabezpečujú normálnu prevádzku zariadenia. Porucha aspoň jedného modulu znamená minimálne čiastočnú poruchu zariadenia a maximálne je telefón úplne nefunkčný.

Schematicky vyzerá mobilný telefón takto:

Obr.2 Zariadenie mobilného telefónu

Účel a činnosť jednotlivých uzlov.

1. Nabíjateľná batéria (AB)– hlavný (primárny) zdroj energie telefónu. Počas prevádzky má jednu nepríjemnú vlastnosť – starnutie, t.j. strata kapacity, zvýšenie vnútorného odporu. Ide o nezvratný proces a rýchlosť starnutia batérie závisí od mnohých faktorov, z ktorých kľúčom je správna prevádzka a skladovanie.

Predtým sa väčšina telefónnych batérií vyrábala pomocou technológií NiCd (na báze niklu a kadmia) a NiMH (niklovo-kovový hydrid). V súčasnosti sa tieto batérie už nevyrábajú. S rozšírením batérií na báze Li-Ion (lítium-iónovej) technológie tieto vykazovali najlepší pomer ceny a kvality a mali aj množstvo výhod, najmä absenciu tzv. „pamäťový efekt“. Životnosť je približne 3-4 roky. Nie je to tak dávno, čo sa na trhu objavili Li-Pol (lítium-polymérové) batérie. Sú lacnejšie ako lítium-iónové, ale aj ich životnosť je kratšia – cca 2 roky.

Moderné batérie sa považujú za funkčné, ak si zachovajú aspoň 80 % svojej nominálnej kapacity. V praxi existujú batérie s 50% alebo menej. To znamená, že mnohí používatelia sa snažia „vyžmýkať“ z batérie posledné miliampéry, a preto potom trpia aj oni sami, pretože opotrebovaná batéria sa často začne nafúknuť, čo môže viesť k poruchám puzdra telefónu a niekedy dokonca k poruche sieťovej nabíjačky a obvodov nabíjačky telefónu, regulátora výkonu. Preto sa neoplatí šetriť peniaze na batériách. Telefón tiež potrebuje dobrý výkon

Batérie nevyžadujú špeciálnu starostlivosť. Hlavnou vecou je vyhnúť sa podchladeniu v zime (do -10 ° C), pretože urýchľuje výtok a starnutie. Rovnako ako ohrev na 50-60°C a vyššie. To je nebezpečné - batéria sa môže jednoducho nafúknuť a dokonca explodovať (to je kritické pre lítiové batérie)!!!

Batéria mobilného telefónu sa skladá z 2 častí: samotnej batérie a malej elektroniky-automatizačnej dosky.

Obr.3 Štruktúra batérie

Na obrázku som pre názornosť ukázal už poškodenú napuchnutú batériu. Najčastejšie sa to deje v dôsledku používania lacných nabíjačiek, porúch v nabíjacom okruhu telefónu, ako aj vysokých nabíjacích prúdov vybraných výrobcom (na skrátenie času nabíjania batérie). A, samozrejme, lacné neoriginálne batérie veľmi rýchlo „stučnia“.

Pokiaľ ide o dosku elektroniky, plní ochrannú funkciu, ktorá zabraňuje samotnej batérii aj telefónu v núdzových situáciách, ako sú:

Skrat (SC) napájacích svoriek batérie;

Prehriatie batérie počas nabíjania a prevádzky;

Vybitie batérie je pod stanovenou minimálnou prijateľnou úrovňou;

Nabíjanie batérie;

Keď dôjde k niektorému z nich, tzv elektronické relé a výstupné svorky batérie sú bez napätia.

Moderná batéria má spravidla minimálne 3 piny na pripojenie ku konektoru batérie mobilného telefónu. Ide o „+“, „-“ a „TEMP“ (snímač teploty, pomocou ktorého ovládač batérie spolu s regulátorom výkonu telefónu riadi proces nabíjania batérie, znižuje alebo zvyšuje nabíjací prúd, a v prípade prehriatia alebo skratu odpojte batériu od svoriek dosky úplne elektroniku).

Obr.4 Umiestnenie kontaktov batérie

Treba si uvedomiť, že umiestnenie kontaktov sa môže u rôznych výrobcov líšiť!!!

Hlavné charakteristiky batérie sú:

Menovité napätie je zvyčajne 3,6 - 3,7 voltov. Pre plne nabitú batériu 4,2 - 4,3 V.

- kapacita – pre moderné telefóny od cca 700mA do 2000mA alebo viac.

Vnútorný odpor – čím nižší, tým lepší (až do približne 200 miliOhmov)

2. Regulátor výkonu– slúži na premenu napätia batérie na niekoľko druhov napätia na napájanie jednotlivých komponentov a zariadení telefónu, ako je CPU (centrálna procesorová jednotka), RAM a ROM (pamäťové čipy), rôzne zosilňovače, niekedy podsvietenie klávesnice a displeja atď. a tiež riadi proces nabíjania batérie. Spolu s procesorom aktivuje vstavané alebo externé zosilňovače zvuku reproduktor, mikrofón, bzučiak (polyfónny reproduktor). Navyše poskytuje výmenu dát so SIM kartou.

Štrukturálne je navrhnutý ako samostatný čip. Niekedy sa dá kombinovať s procesorom (čínske falzifikáty známych značiek ako Nokia N95 atď.)

Počas bežnej prevádzky telefónu ovládač napájania zriedka zlyhá. Najčastejšie sa to stáva pri nabíjaní v dôsledku prehriatia alebo pri použití neoriginálnej alebo chybnej nabíjačky. Menej často - ak bol telefón vystavený vlhkosti alebo bol silne zasiahnutý.

Vzhľad je znázornený na obr. 2 a môže sa líšiť (v závislosti od konkrétneho modelu telefónu a jeho výrobcu).

3. SIM-držiak (sim – konektor) – držiak SIM karty. Na základe názvu slúži na pripojenie SIM karty k telefónu. Dizajn je takmer rovnaký pre všetky telefóny, pretože moderné SIM karty sú privedené na rovnaký štandard. Má 6 (zriedka 8) odpružených kontaktov, pomocou ktorých prebieha elektrická komunikácia medzi SIM kartou a regulátorom výkonu alebo procesorom. Líšia sa len prevedením uchytenia (držania) SIM karty. Poruchy zahŕňajú odlomenie kontaktov pri častej výmene SIM kariet alebo ich neopatrnom (nesprávnom) vyberaní, kedy používateľ začne používať improvizované prostriedky na uchopenie SIM karty na ďalšie uchopenie prstami a vybratie z držiaka. Naše krásne dámy sa k tomu často uchyľujú pomocou svojich dlhých, draho upravených nechtov. V dôsledku toho trpí telefón aj manikúra.

Konektor nevyžaduje špeciálnu starostlivosť. Existujú však prípady (opäť v závislosti od používateľa), keď kontakty oxidujú, upchávajú sa a strácajú svoje pružné vlastnosti. V tomto prípade je povolený VEĽKÝ POZOR!!! utrite ich gumou (gumou) a VEĽMI OPATRNE!!!, kontakty mierne ohnite nahor pomocou ihly alebo dreveného špáradla.

Ak držiak SIM karty (držiak) nefunguje tak, ako je to popísané vyššie, telefón „neuvidí“ vašu SIM kartu a na displeji sa bude neustále zobrazovať správa ako: „Vložte SIM kartu“. Zlomené držiaky sa nedajú opraviť a musia sa vymeniť za nové.

4. Mikrofón– slúži na premenu hlasu užívateľa na slabé elektrické signály za účelom ich ďalšieho zosilnenia, konverzie a vysielania do éteru. Mobilné telefóny sa dodávajú v dvoch typoch: analógové a digitálne. Posledne menované majú zložitejšiu konštrukciu a vyžadujú viac práce pri demontáži a výmene.

Mikrofóny strácajú svoje výkonové charakteristiky alebo zlyhávajú najmä vtedy, keď sa znečistia, vystavia sa vode alebo zasiahnu telefónom (to platí najmä pre digitálne mikrofóny, pretože samotné sú veľmi krehké).

Ak mikrofón nefunguje správne, telefón môže mať nasledujúce chyby:

Druhý účastník vôbec nepočuje používateľa;

Druhý účastník počuje používateľa veľmi zle;

V sluchovom (konverzačnom) reproduktore je počuť praskanie (tzv. rušenie GSM signálu). Rovnaký hluk môžete počuť, keď uvediete mobilný telefón do režimu konverzácie alebo odošlete SMS do fungujúceho rádia, zosilňovača, reproduktorov počítača atď. Mikrofóny sa spravidla nedajú opraviť a musia sa vymeniť (okrem prípadov upchatia otvorov a zvukovodov puzdra mobilného telefónu. Stačí ich očistiť od prachu, nečistôt a pod.)

5. Reproduktor (hovoriaci reproduktor)– slúži na premenu elektrických signálov na zvukové vibrácie. To znamená, že funguje v opačnom poradí ako mikrofón. Jeden účastník hovorí do mikrofónu, ktorý premieňa hlas na e-mail. signály, potom sú tieto signály konvertované (pozri popis vyššie) a vysielané do ovzdušia. Druhý účastník prijíma tieto signály telefónom a počuje ich v reproduktore telefónu.

Väčšina telefónov má nainštalovaných niekoľko reproduktorov – samostatne konverzačných a samostatne polyfónnych. Polyfonický reproduktor hrá melódiu pre prichádzajúci hovor, SMS atď. Existujú však telefóny (väčšinou od Samsungu), kde úlohu konverzačného a polyfónneho plní ten istý reproduktor. Prídavný zosilňovač zvuku sa aktivuje iba pri prehrávaní melódie alebo iných signálov. Poruchy reproduktorov zahŕňajú čiastočné a úplné poruchy. Čiastočná je reprodukcia reči alebo hudby veľmi tichá, so sipotom a nepríjemným zvonením. To sa dá eliminovať, ale iba v prípadoch, keď je po externom vyšetrení zrejmé, že reproduktor je zanesený cudzími predmetmi. Napríklad veľmi malé kovové hobliny, ktoré radi prenikajú cez špeciálne určené otvory pre zvukový výstup reproduktora. Je to spôsobené tým, že reproduktor vo svojom dizajne obsahuje permanentný magnet. Takže magnetizuje malé kovové predmety na seba. Osobne som zástancom výmeny takýchto reproduktorov za nové. Jednak vám ušetrí čas, ktorý strávite upratovaním a budete ho potrebovať veľa. Po druhé, málokedy sa stáva, že po vyčistení reproduktor funguje tak čisto, bez skreslenia a rovnako hlasno. Takže o tom nepremýšľajte - okamžite ho zmeňte na nový. Najmä ak tento telefón nie je váš, ale prišiel na opravu.

Kompletné – žiadny zvuk. Dôvodom je prerušenie vodiča hlasovej cievky reproduktora. Jediným riešením je výmena reproduktora. O tom, ako skontrolovať funkčnosť (integritu) reproduktora, napíšem nižšie.

6. Reproduktor (bzučiak, zvonček, polyfónny reproduktor – všetko je to isté)– rovnaký reproduktor, len vo väčšine prípadov je určený na prehrávanie zvonenia, SMS, MP3 atď. Ale ako už bolo spomenuté vyššie, dá sa použiť aj na konverzáciu. Poruchy a spôsoby riešenia problémov sú rovnaké ako v prípade reproduktora v slúchadle.

7. Centrálna procesorová jednotka (CPU)– je hlavným zariadením mobilného telefónu. Ide o rovnaký procesor, aký je prítomný v akomkoľvek osobnom počítači, notebooku atď., len o niečo menší a primitívnejší. Navrhnuté na vykonávanie strojových príkazov, inštrukcií a operácií poskytovaných softvérom (firmvérom) telefónu, ako aj prehľadnú interakciu s ostatnými modulmi a zariadeniami a ich následnú správu. Jedným slovom, procesor je „mozog“, ktorý úplne riadi prevádzku mobilného telefónu. Štrukturálne je vyrobený vo forme samostatného čipu. Zodpovedá za mnohé procesy, ktoré sa vyskytujú počas bežnej prevádzky telefónu. Medzi hlavné patria: zobrazovanie obrázkov na displeji, príjem a spracovanie signálov mobilnej siete, príjem a spracovanie signálov modulu klávesnice, ovládanie činnosti kamery, zariadenia na príjem/prenos informácií, proces nabíjania batérie (spolu s regulátorom výkonu) a oveľa viac.

Pri bežnom používaní telefónu procesor takmer nikdy nezlyhá a nevyžaduje žiadnu údržbu.

V moderných telefónoch, a najmä smartfónoch (v preklade z angličtiny, smartphone je inteligentný telefón. Rovnaký telefón, len je podobný počítaču kvôli prítomnosti operačného systému a rôznych nainštalovaných programov na vykonávanie určitých úloh), Často sú nainštalované 2 procesory. Jeden z nich vykonáva rovnaké funkcie ako v bežnom telefóne a druhý je určený na obsluhu operačného systému a spúšťanie jeho programov.

Ak zlyhá centrálny procesor, telefón je úplne nefunkčný.

8. Flash – pamäť. Samostatný čip (mikroobvod), ktorý je určený na ukladanie softvéru telefónu (firmvéru), ako aj používateľských údajov (kontakty, melódie, fotografie atď.). Softvér (firmvér) je program vyvinutý výrobcom telefónu, ktorý spracováva a spúšťa procesor. Pre používateľa je to to, čo vidí na obrazovke mobilného telefónu a funkcie, ktoré sú mu dostupné v konkrétnom modeli telefónu.

Flash pamäť tiež zriedkavo zlyhá pri bežnom používaní. Malo by sa však pamätať na to, že tieto čipy majú veľký, ale stále obmedzený počet informačných cyklov čítania/zápisu.

Flash pamäť je energeticky nezávislá a uchováva všetky dáta, ktoré sú do nej zapísané aj po vypnutí zdroja napájania (napríklad batérie).

9. RAM – pamäť (RAM). Slúži na dočasné ukladanie dát. Vykonávajú sa v ňom všetky procesorové výpočty programového kódu a ukladajú sa aj výsledky výpočtov a spracovania informácií v konkrétnom aktuálnom momente (napríklad počúvanie hudby, prehrávanie videí, spustenie aplikácií, hier atď.) V prípade potreby , pamäť sa vyčistí od niektorých údajov a načítava sa nové a tak stále dokola.

Treba mať na pamäti, že RAM pamäť (random access memory) je energeticky ZÁVISLÁ a ak sa vypne zdroj, všetky dáta uložené v RAM sa stratia!!!

10. Modul klávesnice– štandardná numerická klávesnica na vytáčanie účastníckeho čísla, textové SMS správy + sada doplnkových tlačidiel, ktoré vykonávajú funkcie definované softvérom telefónu, ako je nastavenie úrovne hlasitosti, spúšťanie programov, fotoaparátov, hlasových záznamníkov atď. Pre normálnu prevádzku modulu klávesnice je hlavnou úlohou používateľa udržiavať klávesnicu čistú a zabrániť vniknutiu vlhkosti, nečistôt a iných predmetov. Inak treba tlačidlá stláčať veľkou silou, prípadne telefón na stlačenie vôbec nereaguje. Činnosť modulu klávesnice môžete obnoviť vyčistením od nečistôt. Ak boli kontaktné podložky a vodiče, ktoré ich spájajú, vystavené vlhkosti alebo iným kvapalinám a boli poškodené, potom je potrebné takýto kľúčový modul vymeniť za nový.

11. LCD displej– aktuálny displej (obrazovka) telefónu. Účel je každému jasný, takže to nebudem zachádzať do hĺbky. Hlavnými charakteristikami sú nasledujúce parametre:

Rozlíšenie, teda počet reprodukovaných pixelov (bodov). Čím vyšší je tento parameter, tým jasnejší a kvalitnejší bude obraz. Pre viac-menej moderné telefóny sú typické tieto rozlíšenia obrazovky: 220X176 pixelov, 320X240. Pre telefóny s veľkými dotykovými obrazovkami: 400X240, 640X360, 800X400.

Počet reprodukovaných (zobrazených) farieb. To isté, čím viac, tým lepšie. V starších telefónoch s farebným displejom je táto hodnota väčšinou 4096 farieb. Ako sa zlepšoval, tento parameter sa zvýšil na 65 tisíc, potom dosiahol 262 tisíc Teraz sú všetky moderné drahé telefóny vybavené displejmi s farebnou hĺbkou 16 miliónov.

Pri správnom používaní telefónu displej nevyžaduje žiadnu údržbu. V niektorých prípadoch, keď sa telefón používa v prašnom prostredí alebo sa jednoducho časom v puzdre nahromadilo veľa prachu a nečistôt, je potrebné displej POZORNE utrieť mikrovláknom (špeciálna utierka, ktorá sa dobre čistí a nezanecháva stopy alebo pruhy Dá sa zakúpiť v predajniach optika Niektoré typy okuliarov sú vybavené takýmto čistiacim mikrovláknom.) Pri používaní telefónu nedovoľte fyzickým nárazom na displej (nárazy, stláčanie, silné ohyby), ani ho nevystavujte. priamemu slnečnému žiareniu a zvýšeným teplotám. To povedie k jeho zlyhaniu.

12. Vysielač a prijímač– používa sa na príjem a prenos mobilných signálov GSM. Obsahuje veľa funkčných prvkov (generátory riadené napätím prijímača a vysielača, pásmové filtre, oddeľovacie kondenzátory, tlmivky a pod.). Riadený procesorom a 26 MHz quartz rezonátorom.

Ak transceiver zlyhá, telefón sa nebude môcť zaregistrovať v mobilnej sieti a na displeji nebude indikátor sily GSM signálu.

13. Výkonový zosilňovač– určený na zosilnenie signálu generovaného vysielačom/prijímačom na výkonovú úroveň potrebnú na vyžarovanie antény do ovzdušia.

Ak dôjde k poruche výkonového zosilňovača, telefón prijme signál z mobilnej siete, ale nebude sa môcť do nej zaregistrovať, pretože nebude môcť prenášať signál GSM.

14. Anténny spínač (prepínač)– určený na spárovanie (prepojenie) prijímacej a vysielacej cesty GSM modulu s telefónnou anténou. To zaisťuje, že telefón má jednu spoločnú anténu pre príjem a vysielanie a tiež eliminuje vplyv výkonového zosilňovača na prijímaciu cestu.